Sonda Huygens započela samostalan let prema Saturnovom mesecu

Evropska svemirska sonda odvojila se od matičnog broda NASA i otisnula se na put ka misterioznom Saturnovom mesecu Titanu. Ovako je počeo put za koji se istraživači nadaju da će biti završen odgovorima o jednom od najzagonetnijih tela u Sunčevom sistemu.

http://www.esa.int/SPECIALS/Cassini-Huygens/
http://saturn.jpl.nasa.gov/home/index.cfm

Svetske agencije javile su da su zemaljske kontrole dobile signal oko 7.24 uveče, odnosno 10.24 po Griniču koji je javio da se 319 kilograma težak Hajdžens odvojio od Saturnove sonde Kasini relativno malom brzinom od 30 centimetara u sekundi i rotacijom od sedam obrtaja u sekundi što treba da pomogne da se letelica stabilizuje kada uđe u Titanovu atmosferu.

Hajdžens će, kako javlja agencija Rojters, naredne tri nedelje „spavati” i kretati se po inerciji prema Titanu, da bi se „probudio” samo četiri sata pred dolazak predviđen za 14. januar.

Kada bude ušla u Titanovu atmosferu, sonda će imati vremena samo nekoliko sati da sakupi podatke pre nego što joj se baterije isprazne. To je ujedno i dužina trajanja vremena u kome će 2,7 metara široka sonda nalik na leteći tanjir biti u vidokrugu Kasinija, relejske stanice preko koje će podaci o mesečevom okruženju biti preneti nazad na Zemlju.

Evropska svemirska agencija, koja upravlja Hajdžensom, ima za cilj da istraži jedini mesec u Sunčevom sistemu sa atmosferom, mesto na kome površina možda nije čvrsta. Naučnici kažu da će istina najverovatnije biti čudnija od fikcije.

Do sada je sve pokušaje da se napravi detaljna slika površine meseca osujetio fotohemijski smog koji skriva pravu prirodu oblika njegovog tla.

Čak ni savršenih instrumentima na Kasiniju nije bili lako da dođu do činjenica. Kako izveštava Bi-Bi-Si(link1, link2 ), naučnici mogu da vide tamne i svetle oblasti na površini, ali šta oni u stvari predstavljaju niko sa sigurnošću ne zna.

„Nekoliko knjiga napisano je na ovu temu i siguran sam da su sve pogrešne,” kaže Žan-Pjer Lebreton, projektant menadžer Hajdžensa zaposlen u Evropskoj svemirskoj agenciji.

Korišćen kao omiljeno mesto za naučnofantastične priče, Titan je veći od planeta Merkur i Pluton. Njegova atmosfera uglavnom se sastoji od azota, kao i na Zemlji, ali su temperature na površini oko minus 180 stepeni Celzijusa, što ga čini nemogućim za život.

„U izvesnom smislu ovo predstavlja putovanje na pra-Zemlju,” kaže Dejvid Sautvud, direktor naučnog programa u Evropskoj svemirskoj agenciji.

Jedno od najvećih pitanja, kažu Sautvud i njegove kolege, jeste da li na površini Titana postoji bilo kakav oblik vode – kao što su jezera napunjena metanskim kišama.

Svi se nadaju da će Hajdžens imati odgovore na ova pitanja, s obzirom na to da je tokom proteklih sedam godina na boku letelice NASA Kasini već proputovao 3,54 milijarde kolometara.

Planirano je da sonda krene lagano spuštanje koje će kroz Titanovu atmosferu trajati oko dva i po sata i to uz pomoć tri padobrana koji treba da smanje brzinu i obezbede dovoljno vremena instrumentima za detaljna očitavanja, javlja Si-En-En.

Čim se bude spustio na površinu Titana, pod pretpostavkom da je čvrsta i pogodna za spuštanje, Hajdžens treba da bude operativan veoma kratko vreme – samo 30 minuta – pre nego što mu se isprazne baterije.

„Iskreno rečeno, nemamo pojma kakva je površina,” kaže Sautvud. „Ili ćemo se spustiti ili srušiti.”

S.St.

Related links:
Mission to Saturn

---

Scientists receiving Titan data
Huygens makes successful landing on Saturn moon
By Michael Coren
CNN
Friday, January 14, 2005 Posted: 11:18 AM EST (1618 GMT)
(CNN) -- Information from the first contact with the surface of an alien moon is arriving at radio telescopes around the world.
The Huygens probe sent a signal to scientists at NASA and the European Space Agency racing to decipher the long-distance message from Saturn's moon Titan. Radio telescopes confirmed the probe survived reentry, successfully deployed its three parachutes and landed on the moon's icy surface this morning.
The probe -- although designed to last only minutes on the moon's surface -- beamed data for nearly two hours to Cassini, in its orbit around Saturn.
Cassini received information until it passed beyond the moon's horizon and out of contact. Now Cassini has turned toward Earth and is passing on the data to scientists.
They are hoping the data have survived transmission uncorrupted, said Bob Mitchell, program manager for the Cassini-Huygens mission at NASA.
"What we know is the probe survived reentry.... descended the atmosphere, contacted the surface and transmitted for at least an hour and half," he said. "What we don't know is how did the instruments work, how did Cassini work and do we have the data intact."
Huygens reached the surface of Saturn's moon Titan on Friday around 7:45 ET, reported elated scientists from the European Space Agency, standing ready to analyze long-awaited data from the cloud-shrouded moon.
"We have a signal. We know that Huygens is alive meaning the dream is alive," said Jean-Jacques Dordain director general for ESA which designed Huygens. "This is already an engineering success and we will see, later this afternoon, if this is a scientific success."
Grinning scientists watching from the ESA operations center in Germany said the first obstacle -- a tricky atmospheric entry -- had been a great engineering feat. Time will tell if all of Huygens' precious data will reach their destination.
"So far so good," said David Southwood, director of science for ESA. "The signal has been solid for a long time."
The saucer-shaped probe has completed the final hours of its 2.2 billion-mile mission. Jean-Pierre Lebreton, Huygens project scientist, said the first data from a Doppler wind experiment has reached Earth and more data would arrive throughout the morning.


"It's going to be the most exotic place we've ever seen," said Candice Hansen, a scientist for the Cassini-Huygens mission. "We've never landed on the surface of an icy satellite. We know from our pictures that there are very different kinds of geological processes."
The Cassini-Huygens mission is an unprecedented $3.3-billion effort between NASA, the European Space Agency and Italy's space program to study Saturn and its 33 known moons. The two vehicles were launched together from Florida in 1997.
"The mission is to explore the entire Saturnian system in considerably greater detail than we have ever been able to do before: the atmosphere, the internal structure, the satellites, the rings, the magnetosphere," said Cassini program manager Bob Mitchell at NASA.
The Huygens probe, about the size of a Volkswagen Beetle, spun silently toward Titan after it detached from the Cassini spacecraft on December 24. Cassini will remain in orbit around Saturn until at least July 2008.
The mission "will probably help answer some of the big questions that NASA has in general about origins and where we came from and where life came from," Mitchell said.
Titan's atmosphere, a murky mix of nitrogen, methane and argon, resembles Earth's more than 3.8 billion years ago. Scientists think the moon may shed light on how life began.

Evropska svemirska agencije (ESA) objavila prve snimke koje je sa najvećeg saturnovog meseca Titana poslala svemirska sonda "Hajgens", i na kojima se vide kanali koji deluju kao da ih je usekla neka tečna materija.

"Hajgens", koji se bezbedno spustio na Titan, načinio je snimke sa 16 kilometara visine. Na njima se vide se tamne linijske formacije nalik vododerinama koje su usečene u bledu, smrznutu površinu.

"Jasno je da na površini Titana postoji tečna materija", rekao je Marty Tomasko naučnik u laboratoriji pri univerzitetu Arizona u SAD koja je načinila kameru, smeštenu na sondi "Hajgens".

Prema njegovim rečima, čini se da materija - za koju on pretpostavlja da je tečni metan ili tečni ugljenik - utiče u tamnu oblast na desnoj strani jedne od fotografija.

"Skoro da liči na deltu", rekao je Tomasko.

Tamne zone kao da su ispunjene tečnošću, ili su to bile nekada.

"Nema mnogo planeta na kojima ima tečnosti. Znamo za Zemlju, a sada je tu i Titan", ocenio je Tomasko.

Sonda "Hajgens" se od matičnog broda "Kasini" odvojila 24. decembra, a na Titan se spustila danas. "Kasini" je sa Zemlje lansiran 1997. godine, a u orbiti Saturna ostaće četiri godine, kako bi pomno istražio tog gasovitog džina i njegove satelite.

Misija "Kasini-Hajgens" zajednički je poduhvat američke agencije NASA, Evropske svemirske agencije (ESA) i Italijanske svemirske agencije.

Titan je pored Zemljinog meseca prvi prirodni satelit jedne planete koji je na putu da bude istražen.

Naučnici smatraju da je Titanova atmosfera slična onoj koju je imala Zemlja u svojoj mladosti.

Sonda "Hajgens" dobila je ime po holandskom naučniku Kristijanu Hajgensu (1629-1695) koji je otkrio prstenove oko Saturna i njegov satelit Titan.

Italijan Djovani-Domeniko Kasini (1625-1712) otkrio je Saturnove satelite Japet, Rea, Tetis i Dionu, kao i uzan medjuprostor izmedju Saturnovih prstenova koji se danas zove "Kasinijev jaz". (Cassini Division).

Slike se mogu videti na sajtovima:

http://saturn.esa.int
http://saturn.jpl.nasa.gov
http://www.nasa.gov/cassini

---

Ali ovde na The Science Channel i NASA TV ne prestaju sa emisijama o tome.. Uživanje, ko voli :)

---

Tačno u 10 sati i 38 minuta, 14. januara 2005. radio teleskop "Green Bank" u Zapadnoj Virdžiniji, SAD, uhvatio je slab signal sa sonde "Huygens", koja je ušla u Titanovu atmosferu. Signal je do Zemlje prosledila matična svemirska letelica "Cassini", od koje se sonda odvojila 25. decembra prošle godine.

Sonda je do površine meseca propadala više od dva sata koristeći padobrane za usporavanje. Radio teleskopi u SAD i Australiji koji su sve vreme pratili signale sa sonde, ustanovili su da je uređaj prevazišao sva očekivanja i nastavio da emituje još gotovo dva sata po sletanju na površinu Titana.

Sonda "Huygens" lansirana je sa Zemlje na matičnoj letelici "Cassini" pre sedam godina. Uspešno izvedeno prizemljenje sonde označilo je svršetak najtežeg dela misije i sonda je ostavljena da leži na površini ledenog meseca u spoljašnjem Sunčevom sistemu. Tokom narednih nekoliko dana, naučnici će vredno raditi na obradi podataka koje je prikupio niz sondinih naučnih instrumenata.

Metanska misterija

Astronomi vekovima posmatraju Titan. Gledano teleskopima sa Zemlje, svetla tačka koja kruži oko Saturna ne predstavlja naročito spektakularnu pojavu. Međutim, prelet NASA-inog Vojadžera 1980. godine otkrio je da se ipak radi o izuzetnom nebeskom telu. Naime, Titan je ogroman i sa prečnikom od 5.150 kilometara veći je od planeta Merkura i Plutona. Titan poseduje i impozantnu atmosferu - tri puta deblju i jedan i po put gušću od Zemljine.

Ova atmosfera je bogata sa metanom, azotom i, verovatno, složenijim organskim jedinjenjima, od kojih bi neka mogla da predstavljaju građevinske blokove života. Titanovi narandžasti oblaci skrivaju površinu i možda prilično bizarne pojave. Metan na Zemlji nastaje u močvarama truljenjem organskih ostataka, kao i u crevima goveda - preživara. Poreklo metana na Titanu još nije objašnjeno.

Pošto je Titan veoma hladan (prosečna temperatura površine kreće se oko minus 178 stepeni Celzijusa), metan može da se kondenzuje i iz padavina na površini obrazuje jezera i mora. Metan u tečnom stanju vizuelno veoma nalikuje vodi, čak i po viskozitetu, samo što je daleko hladniji. Ukoliko postoje, jezera na Titanu mogla bi da izgledaju (ali samo da izgledaju) kao jezera na Zemlji.

Titan je veoma zanimljiv za naučnike i zbog složenijih jedinjenja koja bi mogla da nastanu fotodisocijacijom metana i azota u atmosferi. Atmosfera možda sadrži složene molekule slične onima koje su ulazile u sastav hemijske supe na mladoj Zemlji pre pojave života. Hladna sredina meseca možda je zamrzla i očuvala ovu pre-biološku supu u ranom stadiju razvoja.

Glavni naučni cilj misije "Cassini - Huygens" je utvrđivanje sastava atmosfere, ispitivanje mogućnosti postojanja energetskih izvora za atmosfersku hemiju, kao što su električna pražnjenja, proučavanje osobina aerosola i fizike oblaka, merenje vetrova i temperatura u atmosferi i na površini, kao i utvrđivanje kvaliteta i strukture površine.

Pesma vetrova

Sonda "Huygens" je tokom spuštanja snimala površinu iz raznih uglova i merila sastav atmosfere. Kvalitet slika napravljenih sa malog rastojanja od površine trebalo bi da bude takav da omogućava raspoznavanje detalja sa dimenzijama ispod jednog metra, a možda čak i ispod 10 centimetara. U isto vreme, radarski altimetar merio je topografiju površine ispod sonde. Vršena su i merenja profila vetra.

Prve slike koje je objavila Evropska svemirska agencija (ESA) prikazuju vijugave odvodne kanale koji završavaju kod jasne obalske linije. Naučnici smatraju da kanali odvode tečni metan. Narandžasti pejzaž oko mesta spuštanja sonde posut je sitnim stenama, zaobljenim i glatkim kao šljunak na Zemlji. Jedna od slika prikazuje pojavu nalik na pramenove magle, verovatno sačinjene od etana ili metana, koji se dižu iznad površine.

Već ovi prvi podaci oduševili su naučnike. Titan poseduje debelu atmosferu sposobnu da prenosi zvučne talase, te se radi o veoma bučnom mestu. Mikrofoni na sondi zabeležili su fijuk vetra oko sonde u propadanju. Pesma Titanovog vetra u trajanju od oko 1 minut i 40 sekundi u MP3 formatu može se skinuti i poslušati sa ESA-inog Web sajta na Internet adresi:

www.esa.int/SPECIALS/Cassini-Huygens/SEM85Q71Y3E_1.html.

Sonda "Huygens" je konstruisana da pluta u slučaju da završi u reci ili jezeru. To se nije desilo, i nakon dva i po sata propadanja sonda je udarila u tlo brzinom od 4,5 metara u sekundi. Uređaj je "preživeo" udar i nastavio da emituje podatke. Među merenjima koja su do sada protumačena nalaze se temperatura, pritisak, sastav i brzina vetra izmereni na različitim tačkama od vrha do dna atmosfere.
Temperatura na mestu spuštanja iznosila je minus 179 stepeni Celzijusa. "Penetrometar" na dnu sonde zario se u zemljište, koje je pokazalo konzistenciju vlažnog peska ili gline. Zemljište kao da je prekriveno tankom korom ili nečim sličnim. Naučnici još uvek analiziraju ove podatke.

Maseni spektrometar, složeni uređaj namenjen analizi hemikalija u atmosferi Titana, prikupio je dokaz postojanja debelog oblaka metana na visini od oko 18 kilometara iznad površine. Zagrejana cev letelice na tlu pokazala je da površinski materijal isparava i takođe proizvodi metan.

Sve u svemu, postoji dovoljno slika, zvukova i drugih merenja da uposli naučnike godinama. Podaci koji su do sada objavljeni predstavljaju samo preliminarne rezultate i delić ukupnih podataka.

Joint venture

Letelica "Cassini" je nastavila da kruži oko Saturna u četvorogodišnjoj misiji proučavanja planete, njenih fascinantnih prstenova, prirodnih satelita i magnetosfere. Letelica ispituje i Titan na komplementaran način sa sondom "Huygens". Tokom svakog preleta, "Cassini" će izvesti niz posmatranja površine i atmosfere. Površina Titana biće kartografisana pomoću radarskog uređaja i optičkih instrumenata koji treba da prodru kroz "atmosferske prozore" do površine.

Cassini/Huygens misija je zajednički napor američke svemirske agencije NASA i Evropske svemirske agencije. Uspešno je lansirana iz Kejp Kanaverala 15. oktobra 1997. godine. Misija nosi imena dva evropska astronoma iz 17. veka: Kristijana Hojgensa, koji je otkrio Titan, i Žan-Dominik Kazinija, koji je otkrio ostala četiri glavna prirodna satelita Saturna. Hojgens je takođe prvi objasnio pravu prirodu prstenova.

Saturn se približava

U četvrtak, 13. januara, samo dan pre sletanja sonde "Huygens" na površinu Titana, Saturn se našao na udaljenosti od 1.207.275.000 kilometara od Zemlje, što je najmanje rastojanje koje može da se očekuje ove godine. Zbog ovoga se, posle zalaska Sunca 13. januara, na nebu našla zlatna zvezda vidljiva cele noći. Astronomi pojavu tumače "opozicijom Saturna", pošto su se Sunce i Saturn našli na suprotnim stranama neba. Ovo se dešava otprilike svakih 13 meseci.

Ukoliko vas je loše vreme sprečilo da bacite pogled, ne očajavajte. Saturn će ostati "blizu" Zemlje i udaljavaće se polagano tokom meseca.

Oliver Terzić

---

Cassini se 16. aprila približio Titanu na svega oko 1.000 kilometara od površine, što je do sada najbliži susret letelice sa velikim Saturnovim mesecom. Tokom preleta, maseni spektrometar (INMS) sa letelice uzorkovao je i analizirao gasove gornje atmosfere. Još tokom ranijih prilaza letelice Titanu otkrivena su neka organska jedinjenja, kao što su benzen i diacetilen, ali poslednji prilaz izneo je postojanje mnogo šireg spektra jedinjenja. Tako su detektovana jedinjenja iz grupe nitrila i različiti ugljovodonici koji sadrže i do sedam atoma ugljenika.

Ovi rezultati nagoveštavaju da bi Titanova gornja atmosfera mogla da sadrži čak i teža i složenija jedinjenja, koja se, međutim, ne mogu odrediti sa upotrebljenim instrumentom, jer izlaze iz njegovog opsega detekcije. Otkriće bogate organske supe na velikoj visini je predstavljalo pravo iznenađenje za tim naučnika misije. Naučnici trenutno nisu u stanju da objasne kako se ovako teški molekuli nisu kondenzovali u hladnoj atmosferi Titana i vratile na njegovu površinu u vidu padavina.

Molekuli su mogli da nastanu delovanjem ultraljubičastog zračenja sa Sunca i visokoenergetskih čestica zahvaćenih Saturnovim magnetskim poljem na metan i molekulski azot. Na ovaj način nastali bi veoma reaktivni radikali sposobni za kombinovanje i fomiranje složenih molekula. Slični procesi su se, verovatno ,odvijali i u atmosferi Zemlje, stare svega nekoliko stotina miliona godina. U slučaju Zemlje, ovi molekuli predstavljali su osnovnu sirovinu za razvoj života.

U poslednje, vreme popularna su, međutim i mišljenja da prvobitna organska supstanca vodi poreklo iz svemira, odnosno da je nastala u dubini svemira, a do Zemlje je stigla uz pomoć kometa. Sonda Huygens, koja se odvojila od matične letelice Cassini, spustila se na Titan u januaru ove godine. Tokom propadanja kroz atmosferu, sonda je takođe vršila merenja, ali tek pošto je dosegla visinu manju od 150 kilometara od površine meseca. Naučnici se nadaju da će tokom sledećih nekoliko godina naučiti dosta o Titanovoj atmosferi, jer planira se najmanje 39 preleta ovog velikog Saturnovog satelita.

Space jam

Svemirska letelica Cassini stara je već 7,5 godina i pokazuje prve znake habanja. Naime tri naučna instrumenta od ukupno 12 pretrpela su određene kvarove. Zvničnici iz kontrole misije ipak su optimisti i smatraju da ovi kvarovi neće značiti veći gubitak za nauku. Problemi sa dva instrumenta ukazuju na motore koji služe za usmeravanje detektorskih delova instrumenata.

Krajem prošle godine, izgubljena je sposobnost kontrole motora koji usmerava jedan od tri detektora plazma spektometra - uređaja koji služi za proučavanje naelektrisanih čestica. Kvar je zadesio i motor koji kontroliše jedan od tri detektora uređaja za merenje magnetskih polja (Magnetospheric Imaging Instrument ili MIMI). Mehanički kvar koji je onemogućio pokretanje motora daljinskom komandom sa Zemlje javio se krajem januara ove godine, zbog čega su kontrolori misije bili prisiljeni da isključe motor. Srećom, ostala dva detektora su, kao i kod plazma spektrometra, potpuno funkcionalna.

Naučnici procenjuju da naučni gubitak zbog ovih problema nije veći od 10 procenata ukupne količine podataka koja može da se prikupi sa instrumentom. Poslednji u nizu kvarova zadesio je kompozitni infracrveni spektrometar (Composite Infrared Spectrometer ili CIRS). CIRS deluje kao termometar i služi za proučavanje toplote koju emituju objekti kao što su Saturnovi prstenovi. Uređaj, takođe, može da kartografira molekule u atmosferi Saturna ili Titana.

Uređaj prikuplja i analizira infracrveno svetlo sa površine objekata i poseduje jedan pokretan deo u vidu ogledala. Međutim, verovatno usled vibracija kojima je letelica bila izložena, kretanje ogledala je poremećeno. Problem se naročito pogoršao nakon što je sa letelice katapultirana sonda Huygens. Naučnici su ipak optimistični i tvrde da su i kod najtežih kvarova uspevali da izvuku dobar deo podataka.

Oliver Terzić

---